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?單體3,4-乙撐二氧噻吩(EDOT)的合成情況
合成法產(chǎn)率低,成本高。改進(jìn)或找到一種新的合成方法以提高EDOT的產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本是當(dāng)前科研工作者的主要任務(wù)。筆者在合成EDOT的過程中對該方法進(jìn)行了一些改進(jìn),如引入相轉(zhuǎn)移催化劑和沸石分子篩,提高了EDOT的產(chǎn)率。
前一制備單體EDOT的方法為傳統(tǒng)意義上的”五步合成法”,也是多年來報道過的唯y方法。該法從工業(yè)角度考慮有幾大缺點(diǎn),比如需要強(qiáng)堿、高溫,存在致a物質(zhì)(1、2一二xyw)等。2004年4月瑞典科學(xué)家Fredrik von Kieseritzky等提出一種x且有效制備EDOT的方法。將摻雜的PEDOT∶PSS薄膜作為緩沖層應(yīng)用于聚合物電池(ITO/PEDOT∶PSS/P3HT∶PCBM/LiF/Al)中,發(fā)現(xiàn)高電導(dǎo)率的PEDOT∶PSS降低了器件的串聯(lián)電阻,增加了器件的短路電流,從而提高了器件的性n。
該法通過2,3-二甲y基-1,3-丁二烯在正己烷溶劑中、于5~C的條件下與SC1:反應(yīng)制成3,4-二甲y基s吩,然后用對甲bh酸作催化劑與乙二醇反應(yīng)制得EDOT。該法原料價廉易得、合成簡單、條件溫和、產(chǎn)率高(60%),非常適合于工業(yè)化生產(chǎn)。這一關(guān)鍵技術(shù)的突破將極大促進(jìn)f吩類導(dǎo)電聚合物的發(fā)展。12EL-P5015ITO取代,細(xì)線路印刷高導(dǎo)電率12518>。
基于PEDOT:PSS/Ag NW的可拉伸應(yīng)變傳感器
可拉伸的應(yīng)變傳感器,在可穿戴器件、健康檢測和運(yùn)動模擬器、軟性機(jī)器人、電子皮膚、各種y療應(yīng)用中起著重要作用。這些應(yīng)用常常要求其在各種觸摸拉伸等應(yīng)變下,能夠準(zhǔn)確且可靠地探測到應(yīng)變。低可靠性和靈敏度以及窄的感應(yīng)范圍限制了其進(jìn)一步發(fā)展。
中國k學(xué)院寧波材料所葛子義研究員團(tuán)隊聯(lián)合香港理工大學(xué)嚴(yán)鋒課題組,研發(fā)出一種具有寬可拉伸范圍、高靈敏度、高可靠性等功能特性的柔性可拉伸應(yīng)變傳感器,并成功實現(xiàn)對人體運(yùn)動行為的實時準(zhǔn)確可靠監(jiān)測。
器件對手指彎曲的精準(zhǔn)梯度響應(yīng)(循環(huán)三次);器件在0?50%拉伸下的應(yīng)變響應(yīng)
該團(tuán)隊成員樊細(xì)副研究員和香港理工大學(xué)王乃祥等利用新型的轉(zhuǎn)移?印刷方法制備了高導(dǎo)電的PEDOT:PSS/AgNW雜化透明薄膜。x酸處理的PEDOT:PSS表現(xiàn)了高的導(dǎo)電性(導(dǎo)電率σ=3100Scm?PEDOT:PSS的應(yīng)用領(lǐng)域(1)抗靜電涂層塑料及玻璃在干燥的空氣中容易產(chǎn)生靜電荷,必須進(jìn)行抗靜電處理,抗靜電是PEDOT/PSS作為導(dǎo)電涂料最早應(yīng)用的領(lǐng)域。1)。然后通過液體PDMS固化輔助轉(zhuǎn)移?印刷方法,將PEDOT:PSS/Ag NW材料從玻璃襯底上轉(zhuǎn)移?印刷到彈性的PDMS薄膜,從而得到了PEDOT:PSS/AgNW被包覆的PDMS可拉伸的應(yīng)變傳感器。利用PEDOT:PSS/AgNW/PDMS的包覆結(jié)構(gòu)以及界面之間強(qiáng)的粘附性,提高器件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,這有利于提高應(yīng)變響應(yīng)的可靠性。另外,盡管少量的Ag NWs在拉伸過程中會斷裂,但是x酸處理的高導(dǎo)電的PEDOT:PSS能夠補(bǔ)償AgNWs的導(dǎo)電性的下降;這種雜化的薄膜提供了多條導(dǎo)電通道,有利于載流子的傳輸和電荷收集,從而增強(qiáng)了器件響應(yīng)的可靠性。
研究了十八胺(ODA)及其與硬脂酸(SA)混合單分子膜在導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚b乙烯磺酸(PEDOT- PSS)膠體亞相上的成膜行為和復(fù)合LB膜在室溫下的電學(xué)性能.結(jié)果表明:ODA-SA/PEDOT-PSS復(fù)合LB膜具有更好的成膜性能,表面粗糙度小且穩(wěn)定可控,薄膜具有較好的有序結(jié)構(gòu);ODA-SA/PEDOT-PSS膜電導(dǎo)率高于ODA/PEDOT- PSS復(fù)合LB膜,其電導(dǎo)率呈各向異性,水平電導(dǎo)率(σ_‖)與垂直電導(dǎo)率(σ_⊥)之間相差3~4個數(shù)量級,Ⅰ-Ⅴ曲線呈指數(shù)關(guān)系,為典型的電子隧穿類型.
近日,美國加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)Ali Khademhosseini和Shiming Zhang等研究者利用PEDOT:PSS體系的室溫凝膠化特性,借助表面活性劑的輔助,在室溫條件下實現(xiàn)了具有可注射性的新型導(dǎo)電PEDOT:PSS凝膠體系的大面積簡便制備?;诤唵蔚淖⑸涑尚偷确椒ǎ蓪崿F(xiàn)纖維狀、曲面基底膜等多種PEDOT:PSS形態(tài)柔性器件的制備。同時,該P(yáng)EDOT:PSS凝膠體系展現(xiàn)出優(yōu)異的自愈合性能,在開發(fā)有機(jī)生物電子器件方面具有廣闊的應(yīng)用前景。結(jié)果表明,在優(yōu)化條件下,該傳感器對H2O2還原具有良好的電催化性能,檢測H2O2的線性范圍為2。